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[Molclus] 使用molclus程序做团簇构型搜索和分子构象搜索

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发表于 Post on 2025-9-26 09:49:37 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-9-24 22:01
对整个二聚体做构型搜索。单体的构象会自发变化

好的谢谢Sob老师

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发表于 Post on 2025-10-16 18:46:59 | 只看该作者 Only view this author
非常感谢老师一直以来的耐心指导,我目前遇到一个问题,这个问题我在七月份在本帖的533楼请教过您,目前又遇到了一些小问题想请教您一下。
我目前在进行氯仿溶液中150个原子的有机分子笼(不带电)和阴离子体系的弱相互作用(C-H...X氢键)分析,如图1显示,我一共有8种离子和有机笼结合形成复合物,这里面只有碘离子需要用赝势基组,剩下7种离子和有机笼本体(只含C、H、O、N)都不需要用赝势基组。我之前优化剩下7种离子和有机笼复合物的时候用的级别都是B3LYP-D3/6-31G**(其中带负电荷的原子加了弥散),算单点的时候用的级别都是M062X-D3/6-311+G(2d,p)。
但是碘和有机笼形成的复合物,我需要给碘用赝势基组。我给碘和有机笼的复合物做几何优化和算单点能都没有换泛函,和上面7种复合物体系唯一的区别就是给碘换成了赝势基组,具体情况如下
有机笼部分(计算级别和上面7个体系完全一样):优化B3LYP-D3/6-31G**,单点M062X-D3/6-311+G(2d,p)
碘离子部分(泛函和前面7个体系一样,基组换成了赝势基组):优化B3LYP-D3/ma-def2-TZVP,单点M062X-D3/ma-def2-TZVP
您在七月份的时候在本帖的534楼给我了相关的建议,您当时的意思是我进行量化计算,这样进行基组的设置是没有问题的,因为其它有机笼里面又没有碘,且所有体系里除了碘以外的基组都是统一的。
我目前计算了这8个有机笼-阴离子弱相互作用复合物的BSSE校正能,发现四个酸根的BSSE校正能分别为14KJ/mol、29KJ/mol、8KJ/mol、17KJ/mol,F-、Cl-、Br-的BSSE校正能分别为9.62KJ/mol、6.91KJ/mol、3.39KJ/mol。但是我的碘离子-有机笼复合物的BSSE校正能仅为1KJ/mol。我的碘离子-有机笼弱相互作用复合物当时参考您那个瑞德西韦的例子用xtb+molclus进行了构象搜索,最后筛选出了最稳定的5个结构,这5个结构的BSSE校正能都在1KJ/mol左右。
我想请教的问题是,我这个碘离子-有机笼复合物体系BSSE校正能这么小是正常的吗?我发现从F到Br,BSSE校正能确实是一直在下降(从9KJ/mol下降到3KJ/mol)。但是我的碘换了基组,我不知道是否是因为更换了基组的原因导致的BSSE校正能很低?但是我发现即使换了基组算的碘和有机笼的结合能也是正常的。
我复习了您的中级量化班相关的部分,感觉还有一种可能是ma-def2-TZVP这个基组的弥散函数更充分,所以算出来的BSSE校正能很小?
因为我现在已经研三了,时间不太够,如果要全部换基组重算一遍那或许就来不及了,因此想请教一下老师我这种情况是否有问题

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-10-16 22:17:06 | 只看该作者 Only view this author
peter123 发表于 2025-10-16 18:46
非常感谢老师一直以来的耐心指导,我目前遇到一个问题,这个问题我在七月份在本帖的533楼请教过您,目前又 ...
ma-def2-TZVP这个基组的弥散函数更充分,所以算出来的BSSE校正能很小?

本身def2-TZVP自身的弥散程度就明显高于6-311G系列,再加上又带了ma-弥散,在计算弱相互作用方面完备性进一步提高,BSSE问题明显小于6-311+G(2d,p),非常正常
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发表于 Post on 2025-10-17 11:30:45 | 只看该作者 Only view this author
非常感谢老师一直以来的耐心指导,我还想请教您一个问题。这个问题我在九月份在本帖的546和548楼请教过您,目前又遇到了一些小问题想请教您一下。
我目前在进行氯仿溶液中150个原子的有机分子笼(不带电)和阴离子体系的弱相互作用(C-H...X氢键)分析。
我目前要计算有机笼和阴离子的结合能、结合自由能。因为我之前发现我的有机笼是柔性的,有多个构象。因此无论是有机笼单体、还是有机笼-阴离子的复合物,我都按照您博文里那个瑞德西韦的例子使用xtb+molclus做了构象搜索,得出了多个稳定构象。因此最后计算结合能的时候,我用的公式如下
ΔE=E(复合物)-E(有机笼)-E(阴离子)
ΔG=G(复合物)-G(有机笼)-G(阴离子)
我的E(有机笼)、E(复合物)的单点能我都是使用shermo计算出来的构象平均的单点能。G(有机笼)、G(复合物)的自由能我都是使用shermo计算出来的构象平均的自由能。
我目前要考虑BSSE对结合能和结合自由能的影响,而我使用高斯来算BSSE一次只能取一个构象。但是有机笼-阴离子的复合物、有机笼单体都涉及到多个构象。
您之前在本帖的547楼和549楼给过我一些建议,您当时提到“每个构象下的BSSE校正能都是不同的。原理上说,应该对复合物的每个构象的电子能量都加上相应构象算的BSSE校正能,然后再照常算复合物的自由能”,您也提到“如果要和片段的自由能求差算结合自由能用,复合物的电子能量加上BSSE校正能会更好。如果自由能是用来计算复合物的不同构型分布比率、确定哪个是能量最低复合物构型这种问题,不需要加BSSE校正能”。
现在我还有一些问题想请教您一下。
1. 我参考了您《使用Shermo结合量子化学程序方便地计算分子的各种热力学数据》这个帖子里面计算构象分布比例和构象权重的热力学数据的例子,如图1显示,list.txt里面要写上每一个构象的电子能量数据。请问如果我要用上面的两个公式计算结合能和结合自由能,并且还要考虑BSSE校正,这里的电子能量数据我是不是就要换成(每个构象的电子能量+这个构象的BSSE校正能)呢?这样得到的E(复合物)、G(复合物)就是考虑了BSSE的校正以后的值了?代入公式算出来的结合能和结合自由能也是考虑了BSSE的?
2. 我还参考了您《使用Shermo结合量子化学程序方便地计算分子的各种热力学数据》这个帖子里面计算构象分布比例和构象权重的热力学数据的例子,来确定每个复合物最稳定的构象,后续用来做各种波函数分析。按照您之前的建议,请问是不是当我用来确定复合物最稳定的构象的时候,图1中list.txt里面每一个构象的电子能量数据我就不需要再加上BSSE校正了是吧?
3.我仔细核对了每一种复合物不同构象之间BSSE校正能的差距,发现最多也不超过0.5KJ/mol,这已经超出了我使用的泛函(M062X-D3/6-311+G(2d,p))的精确度。而且复合物的BSSE校正能基本都在10KJ/mol以上(昨天碘离子复合物不同构象之间的BSSE校正能的差距只有0.1KJ/mol),也就是不同构象之间的BSSE差距实际上影响是非常小的。于是我就有了一种简便的方法,直接用上面第二个问题的方法计算出来的构象平均自由能、构象平均电子能量,代入公式计算ΔE、ΔG,然后直接加上能量最低构象的BSSE校正能,这样可以省不少时间,请问您觉得这样可以吗?因为我感觉这样校正ΔE应该没啥问题,但是不知道能否用来校正ΔG?

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-10-18 04:54:41 | 只看该作者 Only view this author
peter123 发表于 2025-10-17 11:30
非常感谢老师一直以来的耐心指导,我还想请教您一个问题。这个问题我在九月份在本帖的546和548楼请教过您, ...

1 是
2 是
3 可以
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发表于 Post on 2025-11-6 12:05:42 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 peter123 于 2025-11-6 15:12 编辑

非常感谢老师一直以来的耐心指导,我还想请教一下您,我目前在进行氯仿溶液中150个原子的有机分子笼(不带电)和阴离子体系的弱相互作用(C-H...X氢键)分析。
我目前在对这个体系的弱相互作用做了ETS-NOCV分析,其中Cl、Br离子和C-H键的贡献前三的NOCV pair都和图1类似,F离子的贡献排前二的NOCV pair都和图2类似,之前我做sobEDAw能量分解就发现氟的ΔEorb占总吸引能的比值明显高于其他的例子,从图2的等值面大小也可以发现这一点(绘制等值面的时候采用是相同的isovalue,因此面积越大应该可以说明作用越强)。
但是我发现F离子和C-H键的贡献排第三(图3、4,两张图是同一个NOCV pair的不同角度)、第四(图5、6,两张图是同一个NOCV pair的不同角度)、第五(图7、8,两张图是同一个NOCV pair的不同角度)的NOCV pair都非常奇怪。我按照您NOCV博文中那个分析(CO)5CrCH2的例子对我这个体系进行分析,却发现这里第三个NOCV pair(图3、4)显示F的P轨道的形状和节面似乎是3P轨道?但是我这个体系又不是激发态体系,F为什么会用空的3P来和C-H键发生轨道相互作用呢?第四(图5、6)、第五(7、8)的NOCV pair就更加的奇怪,我感觉都不知道该怎么去分析了。
我个人觉得,可能是F离子和有机笼C-H键作用更加的复杂?才导致了从第三个NOCV pair的形状开始变得奇怪了?并且我发现Cl、Br离子和C-H键的贡献前三的NOCV pair(基本都是图1的样子),却反而显示的是2P轨道,而不是对应的3P和4P轨道。这让我感觉更加的奇怪了。
我想请教一下您,请问这是怎么回事呢?另外,对于F离子和有机笼的体系,我能不能只在文章中放前两个NOCV pair,因为从第三个开始明显就不好进行讨论解释了。


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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-11-8 16:44:08 | 只看该作者 Only view this author
peter123 发表于 2025-11-6 12:05
非常感谢老师一直以来的耐心指导,我还想请教一下您,我目前在进行氯仿溶液中150个原子的有机分子笼(不带 ...

C-H是非常弱的氢键给体,主要成分是色散和静电作用,下文说了,轨道相互作用可以忽略不计,不建议用ETS-NOCV分析这个,纯粹是过度分析
透彻认识氢键本质、简单可靠地估计氢键强度:一篇2019年JCC上的重要研究文章介绍
http://sobereva.com/513http://bbs.keinsci.com/thread-14600-1-1.html
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发表于 Post on 2025-11-20 17:25:55 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 peter123 于 2025-11-20 17:27 编辑

非常感谢老师一直以来给我的指导,我想请教一下老师,我目前在进行氯仿溶液中160个原子的有机分子笼(不带电)和阴离子体系的弱相互作用(C-H...X氢键)分析。
我目前在计算有机笼和不同阴离子在溶液中的结合能、结合自由能。我之前发现我算出来的不同阴离子和有机笼的结合强弱顺序和原文并不能完全对照,我计算单点能用的级别是M062X-D3 /6-311+G(2d,p)。其中对于碘离子这个特例,我用的计算级别是M062X-D3 /ma-def2-TZVP,我发现其他酸根和有机笼的复合物(使用6-311+G(2d,p))的BSSE在14-29KJ/mol这样,而卤素离子(F、Cl、Br,也使用6-311+G(2d,p))的BSSE在3-9KJ/mol这样。而碘离子(使用ma-def2-TZVP)的BSSE只有1KJ/mol。
之前您指导我说,“def2-TZVP自身的弥散程度就明显高于6-311G系列,再加上又带了ma-弥散,BSSE问题明显小于6-311+G(2d,p)”。我现在做的波函数分析都是用M062X-D3 /6-311+G(2d,p)级别下的波函数文件做的,请问我现在是否有必要在ma-def2-TZVP级别下把全部体系(接近50个复合物,每个复合物都是160原子左右)从新算一遍单点,然后用这个单点的数据来计算结合自由能呢?请问这样算出来的结合自由能相比于之前使用6-311+G(2d,p)基组计算的自由能会有很大程度的改变吗?
(ps1:因为我去找了很多相关的文献,里面提到DFT使用隐式溶剂模型计算主客体溶液中的结合自由能都会遇到和实验原文无法对照的问题)
(ps2:如果真的要重算,波函数分析我准备仍然使用之前的M062X-D3 /6-311+G(2d,p)级别下的波函数文件)

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-11-21 04:05:12 | 只看该作者 Only view this author
peter123 发表于 2025-11-20 17:25
非常感谢老师一直以来给我的指导,我想请教一下老师,我目前在进行氯仿溶液中160个原子的有机分子笼(不带 ...

为了尽可能统一、有可比性,以及避免被审稿人comment,算单点时候都用ma-def2-TZVP最好,虽然比起已经考虑counterpoise校正的6-311+G(2d,p)结果预期不会变化明显。


里面提到DFT使用隐式溶剂模型计算主客体溶液中的结合自由能都会遇到和实验原文无法对照的问题
针对你说的这个,J. Phys. Chem. B 2017, 121, 11144−11162专门用DFT算了主客体复合物的结合自由能,可以参考,结果和实验吻合不错
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发表于 Post on 2025-11-27 18:38:32 | 只看该作者 Only view this author
非常感谢老师一直以来给我的指导,我想请教一下老师,我目前在进行氯仿溶液中160个原子的有机分子笼(不带电)和阴离子体系的弱相互作用(C-H...X氢键)分析。
(这个问题涉及chatpgpt,不知道是否会违反论坛规则,如果有违反还请老师跟我说,我会将这个回复删除)
我目前在写论文前面的综述部分,之前我看您的multiwfn培训班的文章模板中提到,综述部分可以用chatgpt辅助写。请问这里说的用chatgpt辅助是不是用它帮我找文献,然后文献还是需要我自己去读、去整理呢?我这两天试图用chatgpt直接帮我生成一个关于C-H...X氢键的综述,发现写的非常差,根本无法使用。
因此想请教一下老师,您在文章模板中提到的用chatgpt辅助写综述,是怎么样合理运用chatgpt呢?我想请您给我一个大概的使用方法

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-11-28 06:15:07 | 只看该作者 Only view this author
peter123 发表于 2025-11-27 18:38
非常感谢老师一直以来给我的指导,我想请教一下老师,我目前在进行氯仿溶液中160个原子的有机分子笼(不带 ...

但凡对文章质量有一定要求(而不是低水平文章发到水刊),直接指望AI写综述拿来用是完全不靠谱的,不可能准确度和深度正好满足要求。AI直接给你写的综述内容仅仅可以作为你自己写综述的参考,给你提供部分思路,有用的就参考(如同垃圾里捡到宝),没用的就忽视。并且可以同时参考grok、gemini多个像样的AI写的综述的信息,并且要用诸如深度思考/深度搜索模式,并且提示语尽可能描述得准确具体。自己写完了之后,可以再让AI润色表达。
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发表于 Post on 2025-11-28 08:49:10 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-11-28 06:15
但凡对文章质量有一定要求(而不是低水平文章发到水刊),直接指望AI写综述拿来用是完全不靠谱的,不可能 ...

哦哦好的,我明白您的意思了老师,非常感谢您的指导

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-12-11 21:44:13 | 只看该作者 Only view this author
Molclus 1.13版发布,现已可以在官网http://www.keinsci.com/research/molclus.html下载
• 利用template_SP.gjf自动调用Gaussian算高精度单点的情况,现在当ibkchk不为0要求备份chk时,chk文件会被备份为gauSP[结构序号].chk。利用template_SP.inp自动调用ORCA算高精度单点的情况,现在当ibkgbw不为0要求备份gbw时,gbw文件会被备份为orcaSP[结构序号].gbw。
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发表于 Post on 2025-12-24 15:42:36 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 peter123 于 2025-12-25 08:49 编辑

非常感谢老师一直以来给我的指导,我想请教一下老师,我目前在进行氯仿溶液中160个原子的有机分子笼(不带电)和阴离子体系的弱相互作用(C-H...X氢键)分析。
我目前通过多种波函数分析方法,得出的论文结论大致如下:
---


我想请教您一下,我这个结论会不会讨论太过于浅显,不够深入呢?我之前看到您的博文《Multiwfn支持的弱相互作用的分析方法概览》里面提到,需要将得到的量与相互作用能拟合一个关系,但是您之前也提到我这个体系太大,无法通过拟合得到一个简单的关系。我想请教您一下,如果我想投较低档次的期刊用来毕业,比如MDPI旗下的molecules,或者CTC、JMM,我这个结论是否合格呢?如果不合格,应该怎么修改呢?我想请您给我一些建议

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-12-25 05:43:01 | 只看该作者 Only view this author
peter123 发表于 2025-12-24 15:42
非常感谢老师一直以来给我的指导,我想请教一下老师,我目前在进行氯仿溶液中160个原子的有机分子笼(不带 ...

没大问题
JMM那种档次是很容易中的,别过度担忧。molecules没什么投的价值,又收费学术地位又不高
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